CC-IN2P3


Partenaires








Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS

Centre de Calcul IN2P3/CNRS
21 Avenue Pierre de Coubertin
CS70202
69627 VILLEURBANNE cedex
Tél. : +33 (0) 4 78 93 08 80
Fax : +33 (0) 4 72 69 41 70


Accueil du site > Domaines d’application > Expériences de physique > Physique nucléaire > Physique des nucléons et des noyaux

Physique des nucléons et des noyaux

Maj : 30 juillet 2009


- Qu’est-ce que la physique des nucléons et des noyaux ?

- Les grandes thématiques de recherche


Qu’est-ce que la physique des nucléons et des noyaux ?

Durant les premiers instants de l’Univers, les quarks et les gluons étaient libres au sein d’une soupe que l’on appelle un plasma quarks-gluons. Puis, lorsque l’Univers s’est refroidi, les quarks se sont associés pour donner des particules composantes : les hadrons. Parmi ceux-ci, on trouve les nucléons (protons, neutrons) qui se sont associés eux-mêmes pour former des noyaux de plus en plus lourds.

La physique des nucléons et des noyaux se donne pour objectif de comprendre toutes ces étapes.


Les grandes thématiques de recherche

- Etude du plasma quarks-gluons :

Les quarks et les gluons sont confinés au sein des nucléons dans la matière ordinaire. Mais à des températures de plus de 2000 milliards de degrés, ces nucléons peuvent libérer les quarks et les gluons qui les composent pour former un plasma quarks-gluons.

ALICE une des quatre expériences du LHC au CERN. L’objctif : étudier la matière nucléaire dans un état extrême de température et de densité, la « soupe » de quarks et de gluons qui aurait existé, quelques microsecondes après le Big Bang. Alice pourra apporter des éclairages nouveaux sur les questions fondamentales telles que l ?organisation ultime de la matière soumise à l ?interaction forte. Elle assure la cohésion du proton et du neutron et, en dernière instance, du noyau. et l ?état de la matière dans les premiers instants de l ?Univers.

Les flux de données produits par l ?expérience Alice seront les plus importants de toutes les expériences LHC : environ 12 DVD de données par minute ! Une grille mondiale conçue pour le LHC, et dans laquelle le CC-IN2P3 est l’un des piliers, permettra de gérer et de traiter ces données.

- Propriétés des nucléons :

Hormis la physique des quarks déconfinés, un autre axe de recherche est l’étude du comportement des quarks au sein des nucléons. La cohésion des nucléons est assurée par l’interaction forte qui est véhiculée par les gluons. L’expérience H1 auprès du collisionneur positron-électron à Desy (Hambourg) agit tel un microscope permettant de « scruter » l’intérieur des protons : elle teste ainsi les prédictions de la chromodynamique quantique, la théorie de l’interaction forte.

- Des nucléons aux noyaux :

Enfin, diverses expériences menées au Ganil à Caen, à l’IPHC (Strasbourg), au LPSC à Grenoble étudient les propriétés des noyaux atomiques.

Ces expériences sont menées autour de différentes thématiques :

  • les noyaux chauds : quelle température maximale peut supporter un noyau ?
  • les noyaux en rotation rapide : il s’agit de l’étude des propriétés des noyaux superdéformés qui fournit des informations sur les phénomènes collectifs au sein des noyaux.
  • les noyaux exotiques : il s’agit de rechercher les combinaisons neutrons-protons conduisant à des états liés.

Ces études jouent un rôle essentiel dans la compréhension de la synthèse des noyaux (nucléosynthèse), notamment dans les étoiles.


(Haut de page)